Một số phương pháp giải bài toán tìm điện trở tương đương trong bài tập điện học vật lí 9

1 UBND HUYỆN ĐĂK SONG TRƯỜNG THCS TRẦN PHÚ *********** BÁO CÁO SÁNG KIẾN TÊN ĐỀ TÀI: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN TÌM ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG TRONG BÀI TẬP ĐIỆN HỌC VẬT LÍ Họ tên người báo cáo: Nguyễn Đình Sửu Đơn vị: Trường THCS Trần Phú – Đăk Song Trình độ chun mơn: Đại học Sư phạm Vật lí Đăk Song, tháng 04 năm 2023 B PHẦN NỘI DUNG PHẦN I PHẦN MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ Thực trạng vấn đề Vật lí mơn học khoa học tự nhiên môn học quan trọng THCS Một đặc thù mơn vật lí mơn học địi hỏi phải có vận dụng sáng tạo lí thuyết vào tập, việc nắm bắt tình hình học tập học sinh, việc áp dụng kiến thức vào giải tập giao viên gặp khó khăn Nên việc phần định xem học sinh có nắm hiểu lí thuyết hay khơng? Đây vấn đề trăn trở giáo viên vật lí Qua việc trực tiếp giảng dạy nhận thấy rằng: Học sinh lớp tích luỹ vốn kiến thức, lẫn vốn kinh nghiệm học tập so với học sinh THCS Song để có lời giải hồn chỉnh, cách suy luận lôgic tập điện thách thức lớn em Trong chương trình Vật lí THCS, tập tìm tính điện trở tương đương đề cập đến nhiều, có nhiều tập có vai trị quan trọng, ứng dụng vào thực tế Các tập dạng đòi hỏi học sinh phải nắm vận dụng thật nhuần nhuyễn, có hệ thống số kiến thức như: Định luật Ôm, kiến thức đoạn mạch nối tiếp đoạn mạch song song, cơng suất điện, điện năng, định luật JunLen xơ Nó nâng cao khả vận dụng, phát triển khả tư cho học sinh, ngồi cịn kiến thức sử dụng thi tuyển sinh vào lớp 10, thi violympic vật lí dạng tập vận dụng vận dụng cao Nhất q trình bồi dưỡng học sinh giỏi ơn thi vào trung học phổ thông, thấy việc đổi phương pháp dạy học cần thiết người thầy cần phải chủ động tìm phương pháp dạy học phù hợp, có hiệu để nâng cao chất lượng giảng dạy Trước thực đề tài tiến hành khảo sát thăm dò: + Điều tra giáo viên: * Nội dung điều tra: - Khó khăn giáo viên giảng dạy ôn tập; - Khả ý thức học tập học sinh học vật lí *Hình thức điều tra: Trao đổi, thảo luận *Kết quả: Dạng tập tính điện trở tương đương tập điện học, thường xuyên xuất tất kỳ thi từ kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định lì, kiểm tra học kì đển kì thi vào THPT, kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh Dù có thay đổi phương pháp giảng dạy song chịu nhiều áp lực việc hoàn thành giảng theo phân phối chương trình, bảo đảm chuẩn kiến thức kỹ nên việc khai thác tốn sách giáo khoa giáo viên cịn nhiều hạn chế Hầu hết giáo viên dừng lại việc chữa tập tìm điện trở tương đương số loại đoạn mạch bản, cung cấp kiến thức tập điện học SGK chưa mở rộng, khắc sâu kiến thức cho học sinh từ tập điện học sử dụng giải số dạng tập khác tìm điện trở tương đương số dạng đoạn mạch để phát triển tư học sinh + Điều tra học sinh: *Nội dung điều tra - Nhận thức học sinh học tập mơn vật lí - Kiến thức học sinh tính điện trở tương đương số đoạn mạch mơn vật lí - Khả vận dụng kiến thức vào làm tập *Hình thức điều tra: Tiến hành khảo sát lớp: 9A3 năm học 2022- 2023 *Kết quả: Phần lớn học sinh học phần điện học tương đối tốt, 33,3% học sinh tự giác làm tập, đạt điểm khá, giỏi, 64,4% học sinh giải tập xong coi hồn thành nhiệm vụ, đạt điểm trung bình Chỉ có từ 4,4 % học sinh có sưu tầm hỏi giáo viên liên quan đến giáo viên chữa Thực tế trình hướng dẫn học sinh giải tốn tính điện trở tương đương điện học Học sinh thường lúng túng Mặc dù em trang bị đầy đủ kiến thức tốn học vật lí Vật lí THCS cần có suy luận chút cộng kiến thức tốn học giải Đó lí khiến tơi chọn sáng kiến “Một số phương pháp giải tốn tìm điện trở tương đương tập điện học” Nhằm phần giải khó khăn Ý nghĩa việc nghiên cứu đề tài Qua trình trực tiếp giảng dạy mơn vật lí THCS q trình bồi dưỡng học sinh giỏi Tôi nhận thấy phân mơn "Điện học" tập "tính điện trở tương đương" chìa khóa để giải dạng tập điện học khác dạng vận dụng cao đối tượng học sinh sau: + Với học sinh trung bình: Các em đạt được yêu cầu giải tập đơn giản + Với học sinh khá: Các em thành thạo việc tìm phương pháp giải tập "tìm điện trở tương đương" cịn lúng túng với tập phức tạp địi hỏi phải có vận dụng sáng tạo kiến thức toán học + Với học sinh giỏi học sinh đội tuyển việc giải tập gặp nhiều bế tắc Đối tượng sở nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu : Học sinh lớp 9ª3- Trường THCS Trần Phú - Đak Song - Đak Nông - Cơ sở nghiên cứu : + Chương trình Đổi PPDH tổ chức lớp học + Các phương pháp hình thức dạy học vật lí tạo điều kiện phát triển lực + Chương trình bồi dưỡng đội tuyển HSG vật lí + Hệ thống phải tìm cực trị tập điện học + Kinh nghiệm giảng dạy giáo viên tổ kết học tập mơn vật lí HS THCS Trần Phú II PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH Cơ sở lí luận thực tiễn Kiến thức phần điện học chương trình Vật lí cấp THCS nội dung quan trọng, tảng để giúp học sinh tiếp cận đến nội dung khác chương trình tốn học, vật lí học, hố học, sinh học bậc học Trong chương trình Vật lí cấp THCS, lớp học sinh học điện học Cùng với học sinh học kiến thức phần điện: điện tích, tượng nhiễm điện, dịng điện, nguồn điện, chất dẫn điện, tác dụng dòng điện… Trong chương trình Vật lí lớp học sinh học đại lượng dòng điện cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở, định luật Ơm, loại đoạn mạch… Thơng qua việc học dạng tập điện học học sinh trang bị kiến thức phương pháp giải dạng tập tìm điện trở tương đương tập điện học Tuy để nắm cách giải dạng tập đầy đủ áp dụng linh hoạt vào loại tập điều khó khăn với nhiều em học sinh + Do em chưa thực gắn kết mối quan hệ mật thiết toán học vật lí, vốn học em cịn ít, kĩ phương pháp giải tập nhiều hạn chế + Sự chuyên cần em cịn ít, khả vận dụng kĩ quan sát tìm hiểu sống xung quanh học sinh cịn yếu Vì nâng cao kiến thức kĩ giải tập "tìm điện trở tương đương" cho em Tôi dùng phương pháp sau Phương pháp nghiên cứu + Đối với thày: Phân loại tập với mục tiêu học kinh nghiệm hình thành phương pháp cho học sinh Để em rút phương pháp kĩ cho dạng tập + Đối với học sinh: Ôn lại kiến thức có liên quan đặc biệt kĩ tính tốn Ngồi cịn áp dụng số phương pháp khác như: Phương pháp sử dụng toán học thống kê, xử lý số liệu, nghiên cứu sản phẩm giáo dục, tổng kết kinh nghiệm giáo dục… vận dụng vào thực tiễn giảng dạy Thời gian tạo giải pháp - Tiến hành nghiên cứu, điều tra, xây dựng kế hoạch,phương pháp nghiên cứu phù hợp với mục tiêu đề tài đề trình dạy học đặc biệt học kỳ I năm học 2022-2023 dạy học với điều kiện sau hầu hết em phải học trực tuyến gần 02 năm học trước - Áp dụng vào dạy thực nghiệm, làm chuyên đề bồi dưỡng HSG phần điện học mơn Vật lí lớp - Đánh giá rút kinh nghiệm kết giảng dạy, kết học tập lực học tập, lực giải vấn đề học sinh qua kiểm tra -Viết hoàn thiện đề tài vào tháng năm 2023 Phạm vi nghiên cứu Áp dụng cho đối tượng HS lớp Tùy theo trình độ lực HS ta hướng dẫn HS dạng phù hợp Đề tài áp dụng cho HS khối trường THCS Trần Phú, gửi cho số Thầy ( Cô ) đồng chuyên mơn “Một vài kinh nghiệm giải tập tính điện trở tương đương ”là chuyên đề vừa sức với đối tượng học sinh đại trà chuên đề I Cịn chun đề II & III áp dụng cho đối tượng HS khá,giỏi Đây phần kiến thức mà nhiều năm dùng để bồi dưỡng đội tuyển cấp trường cấp huyện PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG I MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: Nghiên cứu việc sử dụng phương pháp tìm điện trở tương đương giải tốn phần điện học nhằm nâng cao lực giải tốn vật lí nhanh đặc biệt tập có liên quan phần điện học, tích cực hóa lực giải vấn đề HS II CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI Cơ sở lí thuyết * Dựa vào tính chất đoạn mạch nối tiếp I  I1  I   I n U  U1  U   U n R  R1  R2   Rn * Dựa vào tính chất đoạn mạch song song I  I1  I   I n U  U1  U   U n 1 1     R R1 R2 Rn Cơ sở thực tiễn Đứng trước thực tế diễn biến tạp dịch bệnh Covid-19, HS phải học trực tuyến toàn phần điện học năm học lớp (2020 -2021 ) việc bao quát HS vẽ mạch điện, phân tích mạch điện để vận dụng cơng thức vào giải tốn vật lí gặp nhiều khó khăn có hạn chế Do tơi thấy việc rèn luyện kỹ cho học sinh giải tập việc làm cần thiết Khi HS rèn luyện em khơng cịn phải lo lắng học vật lý thông qua việc giải tập học sinh rèn luyện: + Kỹ tóm tắt + Kỹ vận dụng kiến thức học vật lý + Kỹ tính tốn + Củng cố kiến thức vật lý, kiến thức toán học Đó mục tiêu cuối vật lý học từ tư học sinh phát triển cách toàn diện Hướng dẫn học sinh “ Một vài kinh nghiệm để giải tập tính điện trở tương đương ” nhiều mảng kiến thức trọng tâm phần điện học góp phần khắc phục lỗ hổng em học trực tuyến Với mục tiêu hi vọng qua chuyên đề giúp cho em vơi khó khăn tiếp xúc với dạng tập điện học lớp Nhất học đội tuyển học sinh giỏi cấp trường, chuẩn bị cho kì thi cấp huyện em bước vào chương trình THPT với môn vật lý vô phong phú dịng điện khơng đổi, dịng điện xoay chiều Song “Một vài kinh nghiệm giải tập tính điện trở tương đương ”cũng đơn giản với HS hiểu vững vàng phương pháp ! GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Thật dạng tập với yêu cầu: Tính điện trở tương đương cấp độ kiến thức chiếm số lượng lớn Vì để hướng dẫn HS giải tập tính Rtđ chia chuyên đề thành nội dung Mỗi nội dung phù hợp với hai đối tượng HS, để em hiểu, nắm vững phương pháp từ vận dụng, rèn luyện kĩ giải tốn Cụ thể sau : + Tính điện trở tương đương đoạn mạch: Nối tiếp, song song mạch hỗn hợp vừa nối tiếp vừa song song + Tính điện trở tương đương đoạn mạch phức tạp với phương pháp vẽ lại mạch + Tính điện trở tương đương mạch tuần hoàn *) Tuy nhiên với đối tượng HS đội tuyển hai cấp trường huyện phải dùng tốn tính Rtđ với kiến thức kĩ vượt trội, phát triển, nâng cao Nhằm đáp ứng yêu cầu kiến thức vòng thi HSG từ đạt mục tiêu phát triển bồi dưỡng nhân tài Tôi thực hướng dẫn học sinh giải bì tập tính điện trở tương đương đoạn mạch qua chuyên đề: Chuyên đề I ) TÍNH ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG TRONG CÁC ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP, SONG SONG VÀ MẠCH HỖN HỢP VỪA NỐI TIẾP VỪA SONG SONG * Phương pháp : - Mạch nối tiếp : - Mạch mắc song song : Rtđ = R1 + R2 + +Rn 1 1      Rtd R1 R2 R3 Rn Trường hợp có điện trở R1 // R2 : - Rtd  R1R2 R1  R2 Mạch hỗn hợp vừa nối tiếp vừa song song: Phân chia thành nhiều nhóm nhỏ (song song nối tiếp) nhóm nhỏ lại song song nối với * Bài tập : Ví dụ : ( Bài 6.1 SBT9) Hai điện trở R1= R2 = 20  mắc vào hai Hướng dẫn : điểm A & B a) A a)Tính Rtđ đoạn mạch AB R1 nt R2 ? B R1 R2 Rtđ lớn hay nhỏ điện trở thành áp dụng công thức : phần ? Rtđ = R1 + R2 + +Rn b)Nếu R1//R2 R,tđ cảu mạch AB bao Ta có Rtđ = R1 + R2 = nhiêu ? R,tđ lớn hay nhỏ điện Nên Rtđ > R1 ; Rtđ > R2 trở thành phần ? b) R1 c)Tính tỉ số Rtđ : R,tđ ? A B R2 Áp dụng công thức : R,tđ = (R1.R2)/ (R1+R2) = R,tđ < R1 R,tđ < R2 c) Do Rtđ > R,tđ *) Qua tập HS rút nhận xét : Rtđ = R1 + R2 + +Rn lớn điện trở thành phần Rtđ mạch song song ln nhỏ điện trở thành phần Ví dụ : ( Bài 6.5 SBT 9) Có điện trở giá trị R= 30  Có cách mắc điện trở thành mạch điện ? Vẽ sơ đồ tính điện trở tương đương đoạn mạch ? Cách Cách Cách Cách R1nt R2 nt R3 R1//R2 // R3 R1nt (R2 // R3 ) R1 // ( R2 nt R3) HS tự vẽ sơ đồ tính Rtđ tương ứng với cách với đáp số sau : Rtđ = 90  ; Rtđ = 10  ; Rtđ = 45  Ví dụ : ( CĐBD L9) Cho mạch hình vẽ : ; Rtđ = 20  R2 R1 C R3 R4 R5 R6 M R7 A B N 10 Biết R1 = R3=10  ; R2 =  ; R4 = R6 =  ; R5 = R7 =  Tính RAB = ? Hướng dẫn: Để giải tập HS phải biết chia thành nhiều nhóm nhỏ; Nhóm I : R2 // R3 Nhóm II : Nhóm I // R4 //R5 Nhóm III : R1 nt Nhóm II Nhóm IV : Nhóm III // R6 Nhóm V : RAB = R7 nt Nhóm IV Tuy nhiên HS thành thạo cách phân tích mạch điện hỗn hợp em không cần phải chia thành nhiều nhóm nhỏ mà tính nhóm lớn tính Rtđ tồn mạch điện Chẳng hạn RCN : (R2nt R3 ) // R4 // R5 RMN : (R1 nt RCN)// R6 RAB : RMN nt R7 Bài giải : RI  R2  R3   10  12() 1 1 1 1         RII  2() RII RI R4 R5 12 RIII  RII  R1   10  12() RR 6.12 72 RIV  III    4() R6  RIII  12 18 RV  Rtd  R7  RIV    8() Vậy RAB =  Ví dụ : ( CĐBD L9) Cho mạch điện hình vẽ : Các điện trở có giá trị  Hãy tính điện trở tương A C E R3 + - R1 R5 R2 đương toàn mạch điện ? B Hướng dẫn : D R4 F R6 14 Giả sử R2 có giá trị vơ lớn Hãy tính điện A R2 R1 R4 C R5 trở tương đương đoạn mạch AB ? ( điện R3 B D trở dây nối không đáng kể) Bài giải Vì dây nối có điện trở khơng đáng kể, mạch suy biến có dạng mạch cầu Theo gt R2 có giá trị vơ lớn R1 C R4 nên dịng điện qua R2 khơng đáng A kể Vì tính tốn ta B R2 bỏ qua R2 AB gồm: (R1 nt R4) // ( R5 nt R3 ) R5 D R3 Hoặc ( R1// R5) nt( R4 // R3 ) Do có đáp số giá trị điện trở tương đương * Trường hợp: (R1 nt R4) // ( R5 nt R3 ) Thì * Trường hợp: ( R1// R5) nt( R4 // R3 ) RAB  Thì RAB  ( R1  R4 ).( R5  R3 ) R1  R4  R5  R3 R1.R5 R R  R1  R5 R4  R3 ( HS việc thay số đầu cho cụ thể giá trị điện trở ) Ví dụ ( 500 BTVL9)Cho mạch điện hình vẽ R1 C A B Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB? R3 R4 D Biết R1 =  ; R2 = R4 =  ; R3=R5=12  R2 R5 Hướng dẫn giải: Để giải loại tập HS cần phải trang bị đầy đủ kiến thức mạch cầu cân ( Điều kiện để xẩy mạch cầu ) Thứ Đ/K dòng điện : ICD = (A) 15 Thứ hai Đ/K hiệu điện : VC = VD hay UCD = ( V) Thứ ba Đ/K điện trở : R1 R2   R1R5  R2 R4 R4 R5 Sử dụng Đ/K thứ ba điện trở để giải tập R1 R2 R R   ;     nên mạch AB mạch cầu cân HS việc R4 R5 12 R4 R5 bỏ R3 mạch AB : (R1 nt R2) // ( R4 nt R5 ) Vậy RAB  ( R1  R2 ).( R4  R5 ) (3  6)(6  12) 9.18    6() R1  R2  R4  R5    12 27 Ví dụ 10: ( 121 BTVL9) Cho mạch điện hình vẽ Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể A1 R1= R2 = 20  ; R3 = R6 =  ; R5 =  R4 =  A2 E R1 A F R2 R4 C A3 R3 R5 D R6 B Tính RAB = ? Hướng dẫn Vì dây nối ampe kế có điện trở khơng đáng kể, nên điểm E  F  B mạch suy biến thành: ( R3 P R6  ntR5  P R2  ntR4 ) P R1 Từ HS dễ dàng tính Rtđ đoạn mạch AB (Với HS giỏi em nhìn vào cấu tạo mạch ) Với HS cần phải R1 vẽ lại mạch thành tường R2 minh gồm: R3 DB: R3 // R6 CB: R2 // ( R5 nt RDB) A R4 C R5 D R6 B AB: R1 // ( R4 nt RCB ) Bài giải áp dụng định luật ôm cơng thức tính Rtđ đoạn mạch nt; song song 16 R3 R6 4.4   () R3  R6  R ( R  RDB ) 20(3  2) RCB    4() R2  R5  RDB 20   R ( R  RCB ) 20(1  4) RAB    4() R1  R4  RCB 20   RDB  Ta có Vậy RAB =  Chủ đề III - TÍNH ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG TRONG CÁC MẠCH TUẦN HỒN Mạch điện tuần hồn mạch điện gồm nhiều (hoặc vô hạn ) ‘Mắt’ điện trở hoàn toàn giống * Phương pháp giải loại tốn sau: Rtđ tồn mạch không thay đổi ta cắt mắt ( thêm vào cho mạch mắt ) Để đưa mạch tuần hoàn mạch điện đơn giản mà HS thường gặp áp dụng định luật ôm để tính Rtđ tồn mạch phần gồm loại mạch tuần hồn là: Tuần hồn phía & mạch tuần hồn phía Mạch tuần hồn phía : Ví dụ 11 ( TLBDHSG L9) Cho mạch điện hình vẽ Tính điện trở tương A đương mạch r AB biết R r  ? r r r r r r r B Bài giải : Đặt RAB = X Ta mắc thêm vào AB mắt , mạch có dạng sau : C r r D  r (r  X )  rX  X (r  X ) r.X Ta có RAB = RCD = r  X rX   r  rX  rX  rX  X  X  rX  r  X 17   r  4r  5r    r 1 )  Vậy RAB = r ( rr 1 r r X1   r( ) () ; X   (loai) 2 Ví dụ 12 : ( TLBDHSG L9) Cho mạch điện hình vẽ Tính điện trở tương A r đương mạch AB biết R r  ? r r r r r r r r r r r B Bài giải : Tương tự ta thêm vào( cắt đi) mắt RAB khơng thay đổi Khi ta có mạch điện sau : r C X r r D RAB = RCD = 2r + r X = X rX  2r(r+X++rX=X(r+X)  2r2+2rX+rX=rX=X2  X2-2rX-2r2=0 ’=r2+2r2=3r2   '  r X1  r  r 3; X2  r(1  3)  (loại) Vậy : RAB = r(1 3)  2.Mạch tuần hồn phía: Ví dụ 13: ( TLNC L ) Cho mạch điện hình vẽ Tính điện trở tương r r A r r đương mạch AB biết R r r r r r r  ? r Hướng dẫn & giải: r r r 18 Khi giảng cho HS loại tập Thày cần cho HS biết: mạch tuần hồn phía hai tuần hồn phía Nghĩa ta để lại điện trở trục,cịn phía RX Khi mạch nhánh mắc song song: ( X// r // X ) Khi HS cần sử dụng định luật ơm mạch song song tìm RAB A X r 1 1    RAB X r X X hay B 1   RAB r X mà áp dụng VD 12 X  r (1  3)  1 1      RAB r r (1  3) r (1  3) r  RAB  r () Vậy điện trở tương đương mạch AB r () Ví dụ 13: ( TLNC L9 ) Cho mạch điện hình vẽ Tính RMN ? r r r M r r r biết điện trở r r  r 01 A r r r r r r r r r r 05 04 03 02 r r r B r r N r r r r Để giải toán HS lại phải trang bị kiến thức mạch đối xứng Do tính chất đối xứng nên điểm O1; O2; O3; O4; O5 … có điện Vì dịng điện chạy dãy AB 0, ta bỏ dãy AB tính RMN … Bài giải : 19 u cầu HS vẽ lại mạch điện ( khơng có dãy AB) … đặt phía MN RX ta có mạch điện đơn giản sau : MN : ( RX // 2r // RX ) (X//2r//X) r 1 1 (*)      RMN RX 2r RX 2r RX Víi X  2r  M r r X 2rX  X (2r  X )  4r  4rX 2r  X X r r r N X  2rX  4r  '  r  4r  5r  '  r X1  r (1  5) ; X  r (1  5)  (loai ) Thay (**) vào (*) ta có  RMN  X1  r (1  5) (**) 1 1  5 5      RMN 2r r (1  5) 2r (1  5) 2r (1  5) 2r 2r () 2r  Vậy RMN = NHỮNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG TƯƠNG TỰ: (BÀI TÂP TỰ GIẢI) Bài 1: Cho mạch điện hình vẽ Điện trở tương đương A C R E R đoạn mạch AB 12  Hãy tính giá trị R ? 4R 4R 4R B Đáp số : R =  D R F R C R Bài Cho mạch điện hình vẽ Tính RAB = ? A R E R Biết R = 10  2R Đáp số : RAB = R = 10  B Bài Cho mạch điện hình vẽ 2R 2R D R F 20 Tính RAB = ? a) Khi K đóng b) Khi K mở Đáp số : R R A R C K R B R R *) Khi K đóng & K mở mạch CD ln mạch cầu cân nên RCD = R *) Do RAB = 3R Bài4 Một dây dẫn đồng chất tiết C diện uốn thành tam giác vuông cân ABC Trung điểm O cạnh A R R O huyền AB đỉnh B lại B D nối với đoạn dây ODB tạo với OB tam giác Đáp số : RAB= 2(4  2) R () 5 vuông cân Biết điện trở AO R Tính RAB? Bài Một dây dẫn đồng chất tiết diện D 2a C uốn thành hình vng ABCD có cạnh AB 2a Trung điểm O cạnh AB 2a đỉnh B lại nối thành hình vng OBEF có cạnh a Gọi điện trở AO = OB = R  Tính AB = ? Bài 6: 2a a A a O B F E 21 Cho mạch điện hình vẽ, cạnh E hình tam giác nhỏ có điện trở r Tính điện trở tương đương mạch C D điện cho dòng điện qua mạch: a) Vào A B? (RAB) b) Vào C D? (RCD) A G Đáp số: a) R  AB c) Vào A D? (RAD) d) Vào A G? (RAG) b) R CD  B 10r 4r c) RAD  d) RAG  5r 11r Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ, phần đoạn mạch (hình sao) có điện B trở r (Thí dụ :AG; GH; KD…) A Tính Rtđ mạch mắc vào G H L điểm C I K a)Vào A I b) Vào G H c) Vào L I d) Vào A E E D Đáp số: Điện trở tam giác mạch Ro  2r : a) RAI = 7r b) RGH = c) RLI = 4r d) RAE = 8r 15 6r Cịn nhiều tập có u cầu tìm Rtđ mạch điện với phương pháp chia mạch cho thành nhiều nhóm nhỏ, phải vẽ lại mạch điện tường minh dùng phương trình bậc hai để giải mạch tuần hoàn Trên môt số dạng tập phương pháp làm thể loại, hy vọng chuyên đề góp phần giúp HS thơng thạo kĩ vẽ lại mạch điện, kĩ phân tích mạch điện kĩ tính tốn đại lượng vật lý việc vận dụng linh hoạt nguồn kiến thức toán học mà em trang bị bậc học 22 PHẦN III: KẾT LUẬN I Kết khảo sát, thực nghiệm Sau triển khai đề tài với lớp 9A3 Tôi thấy làm tốt sáng kiến kinh nghiệm chất lượng học tập HS tăng nên rõ rệt Góp phần khơng nhỏ vào luyện trí thơng minh, khả tư sáng tạo học sinh Bởi giải dạng tập học sinh phải vận dụng hợp lí kiến thức, cần biết phân tích mạch điện, biết vẽ lại mạch điện… Xem xét toán dạng đặc thù riêng Bảng 1: Kết kiểm tra trước tác động Tổng số Điểm giỏi Điểm trung bình Điểm yếu-kém HS SL % SL % SL % 9A3 (45) 12 26,7 29 64,4 04 8,9 Tổng số HS Số HS có hứng thú 9A3(45) Số HS chưa có hứng thú SL % SL % 30 66,7 15 33,3 Bảng 2: Kết kiểm tra sau tác động (Kết kiểm tra cuối học kì I) Tổng số HS(01 Điểm giỏi Điểm trung bình Điểm yếu-kém SL % SL % SL % 45 97,8 01 2,2 0 HS ) 9A3 (46) Tổng số HS 9A3(46) Số HS có hứng thú Số HS chưa có hứng thú SL % SL % 42 91,3 04 8,7 Qua bảng kết ta thấy chưa áp dụng sáng kiến cịn nhiều HS sợ học lí phần điện học, nhiều HS khơng có hứng thú học vật lí Sau áp dụng sáng kiến tỉ lệ HS hứng thú học tăng đáng kể, HS biết phân dạng tập vận dụng kiến thức cách linh hoạt, dễ ràng giải tập dạng tương tự Điểm số em nâng lên II Bài học kinh nghiệm BHKN1: HS hiểu rõ chiều dòng điện mạch (Từ cực dương qua vật dẫn 23 cực âm) Nếu dùng ngón tay mạch mạch nối tiếp Nếu phải dùng từ ngón tay trở nên mạch song song BHKN2: Gộp điểm nút có điện lại với Các điểm nút có điện giống là: Các điểm nối với dây nối có điện trở khơng đáng kể đầu ampe có điện trở khơng đáng kể + Vẽ lại mạch điện nói theo nút gộp lại + Đối với vơn kế có điện trở lớn, tính tốn ta coi khơng có BHKN3: Khi xác định xác mạch cầu cân bỏ điện trở ,mạch cịn điện trở mắc vừa nối tiếp, vừa mắc song song ( ngược lại ) BHKN4: Với mạch tuần hoàn vô hạn việc thêm vào (hay cắt đi) mắt không làm thay đổi giá trị điện trở tồn mạch, sau ta vẽ lại mạch thành mạch đơn giản để tính tốn III Điều kiện áp dụng Áp dụng cho đối tượng HS HS đại trà: áp dụng chuyên đề HS giỏi cấp trường: áp dụng chuyên đề HS giỏi huyện, tỉnh: áp dụng chuyên đề Để học sinh giỏi có khả sử dụng tài liệu nâng cao môn vật lý tiến hành giúp em làm quen với loại tốn: Tính điện trở tương đương phải chuyển mạch từ (  ) sang hình (Y) Từ tạo sở ban đầu để em tiếp cận với chương trình vật lý lớp 11bậc THPT Ví dụ 14 Cho mạch điện hình vẽ R1 C Với R1 =  ; R2 = 0,9  ; R2 + R3 =  ; R4 =  ; - A R3 B R5=  Vẽ lại mạch điện từ hình tam giác sang hình tính RAB = ? R4 Bài giải: D R5 24 Đây mạch cầu không cân ( Vì R1 R2 ) quan sát mạch ta thấy (ACD )  R4 R5 đoạn mạch tam giác, ta biến đổi mạch thành mạch hình sau: Ta có R14 nt (R13ntR2 ) / /(R34ntR5 ) R13 áp dụng cơng thức biến đổi ta có R1R4 3.5 R14    1,5() R1  R2  R3 10 A C R2 R14 B R13  R1.R3 3.2   0,6 () R1  R2  R3 10 R34  R3.R4 2.5   1()  R132  R13  R2  0,6  0,9 1,5 () R1  R2  R3 10 R34 D R5 Và R345  R34  R5  1  () Vậy RAB = R14 + R132 R345 1,5.3  1,5   2,5() R132  R345 1,5  Đây dạng toán chuyển mạch mạch cầu khơng cân em cần phải học & thuộc cơng thức chuyển mạch từ hình (  ) sang hình (Y) ngược lại Đây chuyên đề khó với HS bậc THCS kể học sinh giỏi, dạng tập em học nhiều chương trình lý lớp 11 bậc THPT… IV Triển vọng sáng kiến Với 14 tốn có lời giải hướng dẫn tốn có nội dung phương pháp giải tương tự Cùng học kinh nghiệm phần bồi dưỡng cho học sinh mảng kiến thức “Một vài kinh nghiệm giải tập tính điện trở tương đương” Đây phần kiến thức vật lý, toán học rộng lý thú Chuyên đề phần đáp ứng nhu cầu học sinh giỏi đồng thời giúp đối tượng có tư sâu sắc điện trở nói riêng vật lý nói chung kỹ vận dụng kiến thức tốn học mà học sinh bậc THCS cịn nhiều lúng túng thời lượng dành cho việc giải tập chương trình vật lý cải cách ỏi Qua chuyên đề mục tiêu cịn giúp học sinh cuối bậc THCS làm tiền đề bước vào chương trình vật lý bậc THPT phía trước chờ đón em Lời cam đoan: “Đây sáng kiến viết, không chép nội dung 25 người khác” Tôi xin chân thành cảm ơn! Đak Song, ngày 20 tháng 04 năm 2023 Người viết Nguyễn Đinh Sửu 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật Lí – Nhà xuất Giáo Dục - 500 tập Vật Lí THCS – NXB T.p Hồ Chí Minh - Nâng cao phát triển Vật Lí – Nhà xuất Giáo Dục DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ Kí hiệu chữ viết tắt Học sinh HS Giáo viên GV THCS Trung học sở BHKN Bài học kinh nghiệm 27 PHỤ LỤC Nội dung A Phần lí lịch B Phần nội dung Phần I: Mở đầu I Đặt vấn đề Thực trạng vấn đề Ý nghĩa việc nghiên cứu đề tài Đối tượng sở nghiên cứu II.Phương pháp tiến hành Cơ sở lí luận thực tiễn Phương pháp nghiên cứu Thời gian tạo giải pháp Phạm vi nghiên cứu Phần II: Giải vấn đề Một số vấn đề chung I Mục tiêu đề tài II Các giải pháp đề tài Cơ sở lí thuyết Cơ sở thực tiễn Giải vấn đề Chuyên đề I Chuyền đề II Chuyên đề III Những tập có nội dung tương tự Phần III: Kết luận I Kết khảo sát, thực nghiệm II Bài học kinh nghiệm III Điều kiện áp dụng IV Triển vọng sáng kiến Tài liệu tham khảo Danh mục từ viết tắt Trang 1 3 3 4 5 5 5 6 11 15 18 20 20 21 22 23 24 24 28